综合网管监控入职指南之原理篇 二零一零年三月目录前言 2目录 3第一部分 蜂窝电信基础理论 4第一章GSM基础理论 4第一节 概述 4第二节 GSM中的差不多概念 6第三节 GSM网络的体系结构 8第四节 BSS结构详解 7第五节 NSS结构详解 11第六节 操作维护中心(OMC) 13第七节 MS部分 13第八节 业务流程及其他 13第二章TD-SCDMA基础理论 18第一节 TD-SCDMA简介 18第二节 TD-SCDMA的进展历程 18第三节 TD-SCDMA技术特点浅析 20第四节 TD-SCDMA网络的优势 22第五节 TD-SCDMA向3G的过渡 22第二部分 操作部分网络原理 26第一章 本地网差不多原理 26第二章 动力及环境监控系统 28第一节 动力设备及环境集中监控 28第二节 业务治理台 30参考文献 31版本更新报告 32第一部分 蜂窝电信基础理论第一章GSM基础理论第一节 概述 进展历程:1982年 CEPT启动一个新系统:GSM1991年7月1日 世界上GSM第一次正式通话1994年 中国移动正式开通GSM网络相对与第一代移动通信系统的优点:1. 能有效使用无线频率2. 采纳数字无线通道抗干扰能力,通话质量高3. 支持数据传输4. 语音加密,用户信息安全性高5. 与ISDN兼容可提供新的业务6. 涉及到所有国家,国际漫游成为可能7. 巨大的市场加剧了竞争,降低了投资和使用价格惠及投资者和消费者GSM频率分配:GSM系统包括 GSM 900:900MHz、GSM1800:1800MHz 及 GSM-1900:1900MHzGSM-900上行链路:890MHz-915MHz 下行链路:935MHz-960MHz双工频率 45MHz124对载波,有用120对,频率间隔 200KHzGSM-1800上行链路:1710MHz-1785MHz 下行链路:1805MHz-1880MHz双工频率 95MHz374对载波,有用370对,频率间隔 200KHz原理知识点:1. GSM900进展的时刻较早,使用的较多,反之GSM1800进展的时刻较晚。
物理特性方面,前者频谱较低,波长较长,穿透力较差,但传送的距离较远,而发射功率较强,耗电量较大,因此待机时刻较短;而后者的频谱较高,波长较短,穿透力佳,但传送的距离短,其的发射功率较小,待机时刻则相应地较长2. 每个频道采纳时分多址接入(TDMA)方式,分为8个时隙,即8个信道(全速率)每信道占用带宽200 kHz/8=25 kHzGSM采纳半速率话音编码后,每个频道可容纳16个半速率信道3. GSM通信系统采纳的多址技术:频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)结合,还加上跳频技术4. GSM在无线路径上传输的一个差不多概念是:传输的单位是约一百个调制比特的序列,它称为一个“突发脉冲”脉冲持续时刻优先,在无线频谱中也占有限部分它们在时刻窗和频率窗内发送,我们称之为间隙精确地讲,间隙的中心频率在系统频带内间隔200 kHz安排(FDMA情况),它们每隔0.577ms(更精确地是15/26ms)出现一次(TDMA情况)对应于相同间隙的时刻间隔称为一个时隙,它的持续时刻将作为一种时刻单位,称为BP(突发脉冲周期)如此一个间隙能够在时刻/频率图中用一个长15/26ms,宽200KHz的小矩形表示(见图)。
统一地,我们将GSM中规定的200KHz带宽称为一个频隙5. 在GSM系统中,每个载频被定义为一个TDMA帧,相当于FDMA系统的一个频道每帧包括8个时隙(TS0-7)每个TDMA帧有一个TDMA帧号TDMA帧号是以3小时28分53秒760毫秒(204851268BP或者讲20485126个TDMA帧)为周期循环编号的每20485126个TDMA帧为一个超高帧,每一个超高帧又可分为2048个超帧,一个超帧是5126个TDMA帧的序列(6.12秒),每个超帧又是由复帧组成复帧分为两种类型26帧的复帧:它包括26个TDMA帧(268BP),持续时长120ms51个如此的复帧组成一个超帧这种复帧用于携带TCH(和SACCH加FACCH)51帧的复帧:它包括51个TDMA帧(518BP),持续时长3060/13ms26个如此的复帧组成一个超帧这种复帧用于携带BCH和CCCH6. 在GSM通信系统中,可用无线信道数远小于潜在用户数,双向通信的信道只能在需要时才分配这与标准网有专门大的区不,在网中不管有无呼叫,每个终端都与一个交换机相连在移动网中,需要依照用户的呼叫动态地分配和释放无线信道不论是移动台发出的呼叫,依旧发往移动台的呼叫,其建立过程都要求用专门方法使移动台接入系统,从而获得一条信道。
在GSM中,那个接入过程是在一条专用的移动台——基站信道上实现的那个信道与用于传送寻呼信息的基站――移动台信道一起称为GSM的公用信道,因为它同时携带发自/发往许多移动台的信息相反地,在一定时刻内分配给一个单独移动台的信道称作专用信道由于这种区不,能够定义移动台的两种宏状态:空闲模式:移动台在侦听广播信道,现在它不占用任一信道专用模式:一条双向信道分配给需要通信的移动台,使它能够利用基础设施进行双向点对点通信接入过程使移动台从空闲模式转到专用模式7. GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道,一个物理信道就为一个时隙(TS),而逻辑信道是依照BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道,这些逻辑信道映射到物理信道上传送从BTS到MS的方向称为下行链路,相反的方向称为上行链路8. GSM系统在安全性方面有了显著的改进,GSM与保密相关的功能有两个目标:第一,包含网络以防止未授权的接入,(同时爱护用户不受欺骗性的假冒);第二,爱护用户的隐私权防止未授权的接入是通过鉴权(即插入的SIM卡与移动台提供的用户标识码是否一致的安全性检查)实现的从运营者方面看,该功能是头等重要的,尤其在国际漫游情况下,被访问网络并不能操纵用户的记录,也不能操纵它的付费能力。
爱护用户的隐私是通过不同手段实现时,对传输加密能够防止在无线信道上窃听通信大多数的信令也能够用同样方法爱护,以防止第三方了解被叫方是谁另外,以一个临时代号替代用户标识是使第三方无法在无线信道上跟踪GSM用户的又一机制9. PIN码是一种简单的鉴权方法在GSM系统中,客户签约等信息均被记录在SIM卡中SIM卡插到某个GSM终端设备中,便视作自己的机,通话的计费帐单便记录在此SIM卡名下为防止盗打,帐单上产生讹误计费,在SIM卡上设置了PIN码操作(类似计算机上的Password功能)PIN码是由4~8位数字组成,其位数由客户自己决定如客户输入了一个错误的PIN码,它会给客户一个提示,重新输入,若连续3次输入错误,SIM卡就被闭锁,即使将SIM卡拔出或关掉电源也无济于事,必须向运营商申请,由运营商为用户解锁10. 加密关于机密信息十分有效,但不能用来在无线路径上爱护每一次信息交换首先,加密不能应用于公共信道;其次,当移动台转到专用信道,网络还不明白用户身份时,也不能加密第三方就有可能在这两种情况下帧听到用户身份,从而得知该用户现在漫游到的地点这关于用户的隐私性来讲是有害的,GSM中为确保这种机密性引入了一个专门的功能。
在可能的情况下通过使用临时移动用户身份号TMSI替代用户身份IMSI,能够得到爱护TMSI由MSC/VLR分配,并不断地进行更换,更换周期由网络运营者设置第二节 GSM中的差不多概念GSM(Global System for Mobile Communications):全球移动通讯系统SIM():包含的信息IMSI,TMSI,LAI,Ki,MSISDN以及假如是STK卡会有内置模块MS(移动终端):BTS(基站收发信台):提供和移动台的空中接口链路BSC(基站操纵器):将空中接口无线信道与MSC地面链路相连同时操纵本BSC内BTS间的切换CBC(小区广播中心):RXCDR:相当于NOKIA系统中的TC,今后自移动交换中心(MSC)的64kbit/s话务信道转换为16kbit/s的信道然后按4:1的比例将这些信道进行复用,以送入BSCTC(传输码变换器):BSS(基站子系统):MSC(移动交换中心):GMSC(网关MSC与PSTN相连):VLR(访问位置寄存器):记录了现时刻在该VLR服务范围内的所有的信息,这些信息是是HLR信息的一个子集;这些信息包括:MSRN、过区切换号码、TMSIHLR(归属位置寄存器):包含所有本地用户的静态动态信息,具体:服务同意否的数据、身份及特性、计费及统计信息、最新的用户位置信息。
IWF:一种MSC接入PSTN过程中支持数据业务的组件,其将数据转换成PCM格式以便在固网上传输AUC(鉴权中心):NSS(网络交换子系统):PSTN(公用交换网):OMC(操作维护中心):AC(鉴权中心):EIR(设备识不码寄存器):IWF(调制解调器/速率适配器):ISDN(综合业务数字网):FSK(移频键控):利用频率的不同来辨不0,1PSK(移相键控):利用相位的不同来辨不0,1GMSK(高斯滤波最小频移键控):Kc:Ki:(Key identifier)SRES:RAND:随机数MSISDN(移动用户国际ISDN号码):MSISDN=CC+NDC+SN(CC:国家代码,NDC:国内目的地代码,SN:用户号码(指向HLR中数据库的某个位置))IMSI(国际移动用户识不码):IMSI=MCC+MNC+MSINMCC:移动台国家代码(3位)MNC:移动网代码(2位)MSIN:移动用户识不号码(10位)MSRN(移动用户漫游号):MSRN=CC+NDC+SN(SN指向VLR中数据库的某个位置)LAI(位置区识不码):LAI=MCC+MNC+LACLAC:位置区代码(16bit)HON(切换号):NMS(网络治理系统):PLMM(Public Land Mobile Network):PSTN():SXC(交叉机)第三节 GSM网络的体系结构图2-1-1 GSM网络体系结构图 第四节 BSS结构详解BSS的结构OSSMSCBTSBTSBTSBSCMSBSSSGSNTCSM/RXCDR图2-1-2 BSS结构图组件:BSC,STS,RXCDR/TC功能:l 无线通道操纵(功率操纵,提早量操纵等),BTS和RXCDR/TC操纵,用MSC同步l 接口信令,MS-NSS连接建立l 移动性治理,语音代码速率转换l 统计数据收集BSS功能操纵信道分配BSC无线信道治理BSC信道配置治理BSC切换操纵BSC跳频BSC/BTS业务信道治理BSC/BTS操纵信道治理BSC/BTS加密BSC/BTS寻呼BSC/BT。